SE439089B - Televisionsmottagare innefattande en linjesynkroniseringskrets - Google Patents

Description

7812891-5 tidpunkterna huvudsakligen sammanfaller så att grindpulserna är huvudsakligen sym- metriska relativt referenssignalens flank. Följaktligen kan grindpulserna vara av mycket kort varaktighet så att okänsligheten för störning ökar. Kretsens utgångs- signal kan matas till linjeavlänkningskretsen då dess fas är fast relativt fasen hos de mottagna linjesynkroniseringspulserna.

Det kan emellertid inträffa att fasvariationer inträffar i linjeavlänknings- kretsen, t ex emedan frånkopplingstiden för en störmställare, vanligen en effekt- transistor, som finns i nämnda krets, inte är konstant. För att återställa det öns- kade fasta fasförhållandet mellan avlänkningen och de mottagna synkroniseringspul- serna föreslås i nämnda patentansökan att den aktuella kretsens utgångssignal först matas till en fasdiskriminator, i vilken den på känt sätt jämföres med en signal som härrör från avlänkningskretsen. Detta innebär en tredje fasreglerslinga. Synk- roniseringskretsen blir följaktligen komplicerad och svårare att realisera i integ- rerad form.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en synkroniseringskrets som bara har två fasreglerslingor och för detta ändamål kännetecknas mottagaren enligt uppfinningen av en grind med en första ingångsklämma för att ta emot pulsgenera- torns utgångssignal och en andra ingångsklämma för att ta emot en utgångssignal från linjeavlänkningskretsen och med en utgångsklämma för att mata de så erhållna utgångspulserna såsom en grindsignal till koincidenssteget och till den andra fas- diskriminatorn.

Uppfinningen förklaras med hjälp av ej begränsande exempel under hänvisning till ritningarna, där fig 1 visar ett blockschema för ett utförande av en del av en televisionsmottagare enligt uppfinningen och fig 2, 3 visar kurvformer som kan förekomma däri.

I fig 1 betecknar hänvisningssiffran 1 linjesynkroniseringskretsens ingångs- klämma. Linjesynkroniseringspulser med linjerepetitionskretsen fH, t ex 15,625 eller 15,750 Hz, uppträder på ingångsklämman. Dessa pulser är avledda på känt sätt i den ej visade televisionsmottagaren, av vilken kretsen bildar en del, från den mottagna signalen i ett synkroniserigsseparationssteg och matas till en iângsklämma på en OCH-grind 2. Fig 2a visar variationen med tiden hos dessa pulser. Härvid an- ger sbolen TH linjeperioden, dvs ungefär 64 /us.

Fig 2b visar variationen hos grindpulser som matas till en annan ingångsklämma på grinden 2 och vilka genereras i kretsen på ett sätt som kommer att förklaras i det efterföljande. Fig 2b visar varje grindpuls symmetriskt relativt mittidpunkten to för den motsvarande linjesynkroniseringspulsen enligt fig Za. Som bekant har denna puls en varaktighet av t ex 4,5 till 5/us. Grindpulserna har en något längre varaktighet på t ex 7,7/us. Grindens 2 utgångssignal matas till en styrbar strömställare 3. Om pulserna på grindens 2 ingångar, såsom enligt fig 2, uppträder '/'8'|289'I-5 åtminstone delvis samtidigt så göres strömställaren 3 ledande under varaktigheten av denna del av linjesynkroniseringspul serna.

Strömställaren 3 matas med en linjefrekvensreferenssignal som genereras på ett sätt som kommer att förklaras i det efterföljande och som är visat i fig Zc. I syn~ kroniserat tillstånd har den en fallande flank vid tidpunkten to och en stigflank vid en tidpunkt, som t.ex. ligger mitt i tidsintervallet mellan tidpunkten to och den motsvarande tidpunkten tl en period senare.

Under dessa förhållanden uppträder den i fig 2d visade spänningen vid ström- ställarens 3 utgângsklämma. Efter utjämning medelst ett lägpassfilter 4 alstras en likspänning som matas till en spänningsstyrd oscillator 5, vars frekvens och/eller fas därigenom ställes in. Strömställaren 3 tjänar som en fasdiskriminator medelst vilken den fallande flanken i signalen enligt fig 2c ställes in till mittidpunkten to för pulsen enligt fig Za. Un signalens enligt fig 2c frekvens avviker från vär- det fH så kommer fasskillnaden mellan denna signal och signalen enligt fig 2a att variera kontinuerligt. Den styrspänning som matas till oscillatorn 5 är då en växel- spänning tills de båda frekvenserna återigen är lika, varefter styrspänningen åter är en likspänning.

Oscillatorn 5 matas också med en likspänning V0 på t.ex. 3V, på vilken den nämnda styrspänningen är överlagrad. Spänningen V0 kan motsvara den nominella fre~ kvensen för linjesynkroniseringspulserna enligt den televisionsstandard, för vilken televisionsmottagaren är avsedd. I det beskrivna utförandet har emellertid den av oscillatorn 5 alstrade signalen i nominella fallet en frekvens 2fH som är dubbla linjefrekvensen. Denna signal matas till en frekvensdelarkrets 6, i vilken frekven~ sen divideras med antalet linjer per bild enligt den aktuella standarden, t.ex. 625 eller 525. En delbildfrekvenssignal på t.ex. 50 eller 60 Hz uppträder därvid på en utgângsklämma till delarkretsen 6 i synkroniserat tillstånd av linjefasreglersling~ an, vilken signal kan matas till en delbildsynkroniseringskrets av känd typ.

Den i fig 3a visade sågtandsformiga signalen är avledd från oscillatorns 5 signal, vilken sågtandsformiga signal matas till en pulsgenerator 7. Medelst en likspänningsnivâ V1 som tillföres generatorn 7 och som alstras på ett sätt, som kommer att förklaras i det efterföljande, omvandlas sâgtandsformen i denna generator till en pulsform (fig 3b). Framflankerna på dessa pulser och stigflankerna i fig 3a uppträder samtidigt, medan tidpunkten för uppträdandet av pulsernas bakflanker bestämmes av värdet av spänningen V1. Dessa pulser matas till en frekvensdelar~ krets 8 vilken t.ex. är en binärdelarkrets av känd typ, t.ex. en "master-slave"~vippa. Dess utgângssignaler har linjefrekvensen fH och signalen på en utgângsklämma Os (se fig 3c) ändrar sig till en annan nivå varje gång en fallande flank uppträder i signalen enligt fig 3b, medan signalen på en Ut9â"95k1ämmä Qm till kretsen 8 (se fig 3d) ändrar sig till en annan nivå varje » 7912891-5 9 gång en stigflank uppträder i signalen enligt fig 3b. Detta innebär att signalen enligt fig 3b är fast relativt tidsaxeln, medan läget av signalen enligt fig 3c beror på värdet av spänningen V1.

Signalen påklämman Om är den signal som matas såsom referenssignal till strömställaren 3, medan signalen på lämman QS matas till en pulsformare 9. Dess utgångssignal har den variation som är lämplig för att, eventuellt via ett driv- steg, matas till ett linjeutgångssteg 10. Steget 10 avger en linjefrekvensström till den ej visade avlänkningsspolen för den horisontella avlänkningen i bildåter- givningsröret. Steget 10 innefattar en strömställare, vanligen en effekttransistor, vars tillkopplingstid är relativt kort medan dess frånkopplingstid är avsevärd, nämligen av storleksordningen 10/us. Detta beror på det faktum att de laddnings- bärare som finns i överskott i den mättade transistorn, först måste avlägsnas. Som bekant beror frånkopplingstiden på variationer i stegets 10 belastning, t ex bild- återgivningsrörets strålknippeström. Den menliga inverkan av sådana variationer kan kompenseras på känt sätt, t ex genom att införa en fasreglerslinga mellan oscilla- torn 5 och stegets 10 utgångs, vilken slinga innefattar en fasdiskriminator, ett lågpassfilter samt en oscillator eller ett fasförskjutningsnät. En signal som här- rör från stegets 10 utgång användes såsom referenssignal i denna slinga. Det sven- ska patentet 381.792 beskriver en sådan fasreglerslinga. I kretsen enligt fig 1 utföres en kompensation på ett annorlunda sätt, vilket kommer att förklaras i det efterföljande.

Den sågtandsformiga spänningen enligt fig 3a matas också till en pulsgenertor 11, i vilken sågtandsformen omvandlas till pulsformen enligt fig 3a medelst en lik- spänning V2 som matas till densamma. Stigflankarna i densamma uppträder samtidigt med stigflankarna i fig 3a, medan de fallande flankarna uppträder vid de tidpunkter då sågtandsspänningen uppnår värdet V2. På detta sätt skulle dessa pulsers fre- kvens få dubbla linjefrekvensen 2fH. Emellertid matas signalen på delarkretsens 8 klämma Om också till generatorn 11, så att varje stigflank i denna signai stänger av generatorn 11. Andra linjefrekvenssignaler, t ex linjeåtergångspulser som kommer från steget 10, kan också användas för samma ändamål. De erhållna pulserna matas till en ingångsklämma på en ELLER-grind 12.

Fig 3f visar linjeåtergångspulser som uppträder i utgångssteget 10, t ex över en lindning på en transformator i detsamma. För enkelhets skull är de visade såsom sinusformiga vågor. De uppträder ungefär från den tidpunkt då strömställaren i steget 10 kopplas ifrån, d v s en tid 'Z'efter uppträdandet av en fallande flank i signalen QS (fig 3c) vilken tid 2: kan vara variabel, medan varaktigheten av dessa pulser är huvudsakligen konstant. Pulserna enligt fig 3f matas till en in- gångsklämma på en OCH-grind 13 medan en annan ingångsklämma är ansluten klämman Qm. Grindens 13 utgångsklämma är ansluten till en ingångsklämma på grinden 12. 5 7812891-5 Av fig 3d och 3f framgår att grindens 13 utgângssignal har en framflank en tidï” efter uppträdandet av en fallande flank i signalen QS och bakflank vid en tid- punkt, då en fallande flank i signalen Qm uppträder. Grindens 12 utgångssignal har en framflank vid samma tidpunkt då framflanken i grindens 13 utgångssignal uppträder och en bakflank vid samma tidpunkt då bakflanken i generatorn 11 uppträder. Pulserna vid grindens 12 utgångsklämma är visade i fig 3g och de är de grindpulser enligt fig Zb, som matas till grinden 2. Deras framflanker uppträder vid tidpunkter som beror på den fördröjning T-som alstrats i utgångssteget 10, medan de tidpunkter då bak~ flankerna uppträder bara beror på den valtfritt inställbara spänningen V2. Dessa pulser innehåller inte någon information avseende signalen Om trots det faktum att Om är en av ingângssignalerna till grinden 13, vilken information för övrigt inte är nödvändig. Nämnda ingångssignal användes bara för att avlägsna den del av pulsen enligt fig 3f som uppträder efter den fallande flanken i signalen Qm. Samma re» sultat kan t ex uppnås medelst en bistabil multivibrator vars utgångssignal har en framflank vid samma tidpunkt som âtergângspulsen och en bakflank vid samma tidpunkt som generatorns 11 signal. - En fasdiskriminator 14, vilken är utförd som en styrbar strömställare, matas med referenssignalen på delarkretsens 8 utgångsklämma Om (fig 3d) samt med de grindpulser som kommer från grinden 12. Strömställaren 14 leder under uppträdande av grindpulserna och dess utgångsspänning utjämnas av ett lågpassfilter 15.

Den erhållna utjämnade spänningen samt en likspänning V3, som är avledd från kretsens matningsspänning, matas till en differentialförstärkare 16. Dess utgångs~ spänning är den spänning V1 som matas till pulsgeneratorn 7. Till följd härav be~ ror varaktigheten av pulserna enligt fig 3b och följaktligen även läget av signalens QS flanker utefter tidsaxeln på värdet av den utjämnade spänningen. Elementen 7 till 16 bildar en hjälpreglerslinga som arbetar så att varje grindpuls enligt fig 3g förblir symmetrisk i förhållande till flanken av referenssignalen enligt fig 3d och följaktligen också relativt synkroniseringspulsens enligt fig 2a mittidpunkt. Detta bestämmer varaktigheten av grindpulsen. För om varaktigheten av synkroniseringspul- sen är 4,7/us medan varaktigheten av återgângspulsen är 12 /us och om interval~ let mellan starttidpunkten för återgångspulsen (d v s starttidpunkten för släcktid~ pulsen i den mottagna videosignalen) och starttidpunkten för synkroniseringspulsen är lika med 1,5 /us, så blir tidsperioden mellan framflanken i fig 2b och tidpunk- ten to i det ideella fallet lika med 1,5+4,7/2=3,85/us. Till följd av spänningen V2 i steget ll och hjälpreglerslingan uppträder bakflanken i fig 2b 3,85/us ef~ ter tidpunkten to så att varaktigheten av grindpulsen är 7,7/us. I praktiken kommer pulsen att bli något längre men det är uppenbart att det tack vare denna ganska korta tidsperiod har säkerställts att kretsens känslighet för brus och stör- ningar blir liten, vilket i synnerhet gäller för störningar som är förosakade av reflexion. 7812891-5 Hjälpreglerslingans slutliga tillstånd uppnås efter en tid som är oberoende av oscillatorns 5 frekvens, och hjälpreglerslingan kan inte påverkas menligt av brus och störningar. Filtrets 15 tidskonstant kan således väljas efter önskan. I GB patent 1557697 beskrives detta mera utförligt. Men emedan variationerna i fördröj- ningen qï kan vara snabba måste denna tidskonstant vara många gånger mindre, t ex tio gånger mindre, än filtrets 4 tidskonstant.

Om oscillatorns 4 frekvens, t e x till följd av en ändring i matningsspänningen varierar eller om de mottagna linjesynkroniseringspulsernas frekvens varierar, t ex emedan en omkoppling till en annan sändare sker, ställes oscillatorn in på sådant sätt genom inverkan av den reglerslinga som bildas av elementen 3-8 att det för- hållande, som är angivet i fig 2, uppträder. Detta innebär att kurvformerna enligt fig 3a, 3b, 3c, 3d och 3e förskjutes längs tidsaxeln tills framflankerna av pulserna enligt fig 3a uppträder vid synkroniseringspulsernas enligt fig 2a mittidpunkter. På detta sätt säkerställas att också bakflankerna av pulserna enligt fig 3e och följ- aktligen också bakflankerna av grindpulserna enligt fig 3g och 2b fixeras relativt synkroniseringspulserna.

Om nu fördröjningen Tf mellan den avtagande flanken i signalen enligt fig 3c och starttidpunkten för återgångspulsen enligt fig 3f varierar och/eller om en för- skjutning av grindpulserna enligt fig 3g uppträder relativt referenssignalen i fig 3d till följd av spridning i egenskaperna hos de olika komponenterna och/eller olik- heter i övergångstiderna i de olika transistorerna osv så ställes pulsgeneratorn 7 in på sådant sätt genom inverkan av hjälpreglerslingan 7-16 att det förhållande, som är visat i fig 3d, uppräder. I denna situation är ingångsspänningen som kommer från filtret 15 till differentialförstärkare 16 i huvudsak lika med spänningen V3. In- nan detta förhållande råder avviker nämnda spänningar från varandra så att spän- ningen Vl varierar. lill följd härav ändrar sig läget av pulsernas enligt fig 3b bakflanker och följaktligen även läget signalens QS flanker enligt fig 3c. Således förskjutes signalen QS längs tidsaxeln tills återgângspulserna enligt fig 3f fixe- ras relativt synkroniseringspulserna enligt fig 2a. Således säkerställes medelst hjälpreglerslingan att inverkan av variationer i tidenïväsentligt reduceras och att grindpulserna bara förskjuter sig något relativt referenssignalen, så att de kan ha kort varaktighet.

Liksom i det nämnda GB patentet 1557697 kan den likspänning V0 som matas till oscillatorn 5, varvid en signal med den nominella frekvensen alstras i frånvaro av styrspänning från filtret 4, avledas från filtrets 15 utgångsspänning. En puls kan också avledas från en av signalerna i fig 2 eller fig 3, t ex den sågtandsformiga signalen i fig 3a, för att grinda ut färgsynkroniseringssignalen, vilken puls också kan användas för att stabilisera svartnivån. En koincidensdetektor kan användas med v I 7812891-'5 vilken det är möjligt att konstatera åtminstone delvis samtidigt uppträdande av grindpulserna och synkroniseringspulserna. I fallet med icke-koincidens får grind- pulserna längre varaktighet eller matningsledningen för grindpulserna till grinden 2 brytes, medan styrslingans 3-8 slingförstärkning ökas. Som bekant förbättras slingas inlåsningsegenskaper genom denna omkoppling.

Då denna slingförstärkning inte kan vara oändligt stor inträffar det i fig 2 visade fallet som regel inte, dvs det kommer alltid att kvarstå ett fel. Detta be- tyder att flanken av referenssignalen i fig 2c i det nominella tillståndet uppträder vid en tidpunkt som avviker något från tidpunkten to, så att den spänning som ma- tas till oscillatorn 5 avviker något från värdet V0. Kretsen enligt fig 1 är för- bättrad i detta avseende.

Den styrspänning som matas till oscillatorn 5 matas också till en förstärkare 17. Dess utgångsspänning är spänningen V2 som matas till pulsgeneratorn 11. För- stärkaren 17 är så dimensionerad att det ovannämnda felet korrigeras. On felet t ex är sådant att den fallande flanken av signalen enligt fig 2c uppträder något för tidigt relativt tidpunkten to så måste förstärkaren 17 ha en förstärkning med ett sådant värde och ett sådant tecken att spänningen V2 i fig 3a ökar med ett lämp- ligt värde. Detta gör att de fallande flankerna i fig 3e och följaktligen i fig 3g förskjutes åt vänster. Då till följd av hjälpreglerslingans funktion grindpulserna enligt fig 39 är huvudsakligen symmetriska relativt tidpunkten to i det synkroni- serade tillståndet förskjutes stigflankerna i fig 3g åt höger så att grindpulserna får en kortare varaktighet. Följden av den beskrivna förskjutningen blir att åter- gångspulserna uppträder någor senare än vad som är fallet i fig 3f, så att också signalen QS i fig 3c förskjutes åt höger. Detta innebär en likadan förskjutning av de fallande flankerna i signalen enligt fig 3b och följaktligen en minskning av spänningen V1. På detta sätt införes ett litet fel i hjälpreglerslingan så att återgångspulserna förskjutes något relativt referenssignalen, vars läge längs tids- axeln inte beror på spänningen V1 utan med ett lämpligt utförande av förstärkaren 17, fixeras återgångspulserna relativt synkroniseringspulserna. Mittidpunkten för en återgångspuls uppträder således vid tidpunkten to. Ett givet värde kan tillordnas spänningen V2 i frånvaro av styrspänning på förstärkares 17 ingångsklämma varvid grindpulsernas varaktighet bestämmes genom denna inställning. Det är uppenbart att en liknande inställning också kan göras i det fall att förstärkaren 17 inte finns.

I det föregående har de idealiserade kurvformerna i fig 2 och 3 diskuterats.

Det är uppenbart att både fram- och bakflankerna i t e x fig 2b och flankerna i t ex fig 2c i praktiken inte har oändlig branthet utan någon sorts sågtandsfonn. Följakt- ligen betyder den önskade symmetrin att mittidpunkterna för pulserna i fig 2b och flankerna i fig 2c uppträder ungefär samtidigt, varvid med mittidpunkt underförstås 7812891-5 s i det förstnämnda fallet den tidpunkt som är belägen i mitten av det tidsintervall, inom vilket signalen är högre än halva dess maximivärde, och i det andra fallet den tidpunkt vid vilken halva maximivärdet uppnås.

Under inlåsningen av hjälpreglerslingan varierar gindpulsernas läge i den be- skrivna kretsen längs tidsaxeln, medan referenssignalens läge förblir oförändrad.

Det är givet att ett utförande är tänkbart i vilket grindpulsernas läge inte på- verkas genom regleringen, medan referenssignalens läge varierar.

Med undantag av kondensatorer, som är en del av filtren 4 och 15, kan de be- skrivna kretsarna integreras i en halvledarkropp. I det föregående har oscillatorn i det nominella tillståndet dubbla linjefrekvensen. Det är tydligt att detta inte är väsentligt för uppfinningen, d v s uppfinningen kan också tillämpas om den nominella frekvensen är lika med linjefrekvensen eller en annan multipel därav.

Claims (6)

78128914* Patentkrav.

1. Teievisionsmottagare innefattande en ïinjesynkroniseringskrets och en iinjeaviänkningskrets, varvid 1injesynkroniseringskretsen innefattar en styrbar osciïïator för generering av en osciiiatorsignaï avsedd att matas ti11 ïinjeav- iänkningskretsen, organ för att ti11 ett koincidenssteg mata en puïsformad 1injesynkroniseringssignai och en puisformad grindsignai, som är aviedd från osciiiatorsignaien medeist en pu1sgenerator, varvid en utgångskiämma på koinci- denssteget är ans1uten til) en första fasdiskriminator för att bestämma fas- skilïnaden me11an synkroniseringssignaien och en referenssignai som också är aviedd från osciiïatorsignaien, ett första iågpassfiiter för utjämning av den första fasdiskriminatorns utgångsspänning för att aistra en första utjämnad spänning för styrning av osciïlatorns frekvens och/e11er fas, en andra fas- diskriminator för att bestämma interva11et me11an mittpunkten hos en grindpuis och mittpunkten hos en fïank, som uppträder i referenssignaien, ett andra låg- passfiiter för utjämning av den andra fasdiskriminatorns utgângsspänning, för att aistra en andra utjämnad spänning för styrning av den nämnda fiankens posi- tion, k ä n n e t e c k n a d av en grind (12, 13) med en första ingångskïäm- ma för att ta emot pulsgeneratorns (11) utgångssignai och en andra ingångskiäm- ma för att ta emot en utgångssignai från ïinjeaviänkningskretsen (10) och med en utgângskiämma för att mata de så erhåiina utgångspuiserna såsom en grind- signa) ti11 koincidenssteget (2) och ti11 den andra fasdiskriminatorn (14).

2. Teievisionsmottagare enïigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av en differentiaiförstärkare (16) för förstärkning av skiiinaden meïian den andra utjämnade spänningen och en referensspänning, varvid tidsiäget för en fiank i osciiiatorsignaien är styrbar i beroende av differentiaiförstärkarens utgångs- signa).

3. Teievisionsmottagare eniigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att det andra ïâgpassfiïtrets (15) tidskonstant är minst tio gånger mindre än det första lâgpassfiïtrets (4) tidskonstant. 7812891-5 10

4. Te1evisionsmottagare enïigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att grinden innefattar en OCH-grind (13) med en första íngångskïämma som biïdar grindens andra ingångsklämma, medan en andra ingångskïämma hos OCH-grinden tar emot en sígnaï (Qm) som härrör från oscí11atorn (5), och en ELLER-grind (12), som har en första íngångsk1ämma som biïdar grindens första ingångskïämma, medan en andra ingângsk1ämma hos ELLER-grinden är ansluten tí11 OCH-grindens utgångs- k1ämma, varvid ELLER-grindens utgângskïämma biïdar grindens utgångsk1äma.

5. Teïevisionsmottagare en1ígt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d av en förstärkare (17) för förstärkning av den första utjämnade spänningen, vars utgângsspänning matas tí11 puïsgeneratorn (11).

6. Te1evísionsmottagare enïigt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k- n a d av att kretskomponenterna, med undantag av kondensatorerna som är en de1 av Iågpassfiïtren, är integrerade 1 en ha1v1edarkropp.